Question

图1中的A为一种常见的金属单质的黑色粉末，实验时先预热试管再加热A物质，过一会儿加热湿沙子，实验收集的气体为H₂，原A物质已变成了化合物B，但仍为黑色，并能被磁铁吸引．

（1）请认真分析后指出：A物质的化学式为：

；化学方程式为

．
（2）如果将图2中由A物质反应后生成的B物质取出，按图2进行实验，结果白色无水硫酸铜粉末变为蓝色，黑色化合物B又变成了物质A、该反应化学方程式：

．
（3）欲证明镁、该金属、铜的金属活动性，若用三种物质证明其活动性顺序，所需要用到的试剂有

．
（4）将一定量的镁条投入过量的稀盐酸中，表示反应过程中变化关系的曲线正确的是

Answer

能被磁铁吸引的黑色物质是四氧化三铁，由题目又知四氧化三铁是由黑色粉末A形成的，所以可以断定A为铁．氢气具有还原性，所以用氢气还原四氧化三铁，又得到了A．在证明金属的活动性强弱时，可以选择两端的金属与中间的盐反应，也可以用两端盐中间金属来进行．
【解析】
由A为一种常见的金属单质的黑色粉末及原A物质已变成了化合物B，但仍为黑色，并能被磁铁吸引，可知B为四氧化三铁而A为铁．图2是氢气还原金属氧化物的装置，所以我们可以写出图2中的化学方程式．
证明镁、铁、铜三种金属的活动性，我们可以利用两端金属和中间金属盐来进行证明．也可利用两端金属盐中间金属来证明．
将镁带放入盐酸溶液中，溶液质量逐渐增大，氢气质量逐渐增多．盐酸的质量分数减小，镁带质量减小．
故答案为：（1）Fe；3Fe+4H2O（气）Fe3O4+4H2↑
（2）Fe3O4+4H23Fe+4H2O
（3）Mg、FeSO4溶液、Cu或MgCl2溶液、Fe、CuSO4溶液
（4）D．